摘 要:高端芯片是未來產業(yè)發(fā)展的關鍵核心技術，集成電路是戰(zhàn)略性、儲備性技術研發(fā)項目。為賦能未來產業(yè)發(fā)展，助力經濟高質量發(fā)展，要依托“長三角科技創(chuàng)新共同體”構建國內半導體芯片產業(yè)技術創(chuàng)新共同體，打造高端芯片技術創(chuàng)新高地，突破半導體高端芯片制造關鍵核心技術短板，穩(wěn)步推進半導體芯片產業(yè)高端化和國產化進程。
關鍵詞:高端芯片 國產化 長三角地區(qū) 創(chuàng)新共同體
【中圖分類號】F426 【文獻標識碼】A
21世紀以來，全球科技創(chuàng)新進入空前密集活躍的時期，新一輪科技革命和產業(yè)變革正在重構全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經濟結構。2020年在全面推動長江經濟帶發(fā)展座談會上，習近平總書記要求長江經濟帶“要建立促進產學研有效銜接、跨區(qū)域通力合作的體制機制，加緊布局一批重大創(chuàng)新平臺，加快突破一批關鍵核心技術，強化關鍵環(huán)節(jié)、關鍵領域、關鍵產品的保障能力。要推動科技創(chuàng)新中心和綜合性國家實驗室建設，提升原始創(chuàng)新能力和水平。要強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位，打造有國際競爭力的先進制造業(yè)集群，打造自主可控、安全高效并為全國服務的產業(yè)鏈供應鏈。”
在2021年5月28日召開的兩院院士大會和中國科協(xié)第十次全國代表大會上習近平總書記強調，“要從國家急迫需要和長遠需求出發(fā)，在石油天然氣、基礎原材料、高端芯片、工業(yè)軟件、農作物種子、科學試驗用儀器設備、化學制劑等方面關鍵核心技術上全力攻堅”，“要在事關發(fā)展全局和國家安全的基礎核心領域，瞄準人工智能、量子信息、集成電路、先進制造、生命健康、腦科學、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領域，前瞻部署一批戰(zhàn)略性、儲備性技術研發(fā)項目”。
長三角是我國芯片產業(yè)的重要集聚地，在新發(fā)展階段，應利用自身的產業(yè)基礎和科研實力，依托長三角科技創(chuàng)新共同體，構建半導體芯片創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，突破半導體芯片產業(yè)關鍵核心技術“卡脖子”短板，打造具有國際競爭力和影響力的長三角先進高端芯片制造集群，賦能未來產業(yè)發(fā)展，培育我國未來經濟增長新動能。
半導體高端芯片是智能化、數字化時代關鍵未來產業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性通用技術以及支撐新一輪科技和產業(yè)革命“必贏”技術的前端投入
技術變革是現代經濟增長的一個重要決定因素，是大多數經濟家的共識。諾貝爾經濟學獎得主保羅·羅默的內生增長理論認為：經濟增長是由市場激勵而致的有意投資決策引起的技術變化驅動。確切地說，技術進步是推動經濟長期增長的關鍵驅動因素。這些技術包括通用（共性）技術和專用技術。通用技術是單一的技術或技術群，它廣泛運用于經濟中，是許多下游部門的重要投入，它的使用能夠促進一系列發(fā)明和創(chuàng)新。通用技術又可以細分為戰(zhàn)略性通用技術和一般性通用技術。戰(zhàn)略性通用技術是一種有可能應用于大范圍的產品或工藝中的共性技術，具有廣泛應用前景。通用技術少有但存在廣泛的外生性技術沖擊，能夠通過改變經濟的生產潛力對經濟增長產生長期積極影響。
半導體，即支持現代技術的微型芯片，對國家經濟增長、就業(yè)機會創(chuàng)造和國家安全至關重要。半導體芯片是一項具有多用途的戰(zhàn)略性通用技術，對產業(yè)發(fā)展有重要的影響，對經濟增長有至關重要的推動作用。近50年來，從電腦到移動電話到互聯網本身，半導體芯片技術創(chuàng)新推動了幾乎所有現代技術的變革性進步，全球半導體行業(yè)的增長在很大程度上是由智能手機等電子產品的需求以及物聯網和云計算等應用程序的激增推動的。面對當今世界百年未有之大變局以及新一輪科技和產業(yè)革命帶來的挑戰(zhàn)，半導體芯片技術是支撐未來最關鍵的“必贏”技術的前端投入，這些“必贏”技術包括：為自動駕駛汽車和其他自動系統(tǒng)提供動力的人工智能，用于分析大量數據和增強數字加密的量子計算，以及以前所未有的速度和安全性無縫連接人們的先進無線網絡技術，等等。這些“必贏”技術將推動對未來經濟增長至關重要領域的創(chuàng)新，如個性化醫(yī)療保健、機器人技術和智能產品。
半導體芯片技術是新一代信息技術的核心，是現代數字經濟的基石，更是抓住新一輪科技和產業(yè)革命機遇的關鍵。歷史經驗表明：發(fā)達國家與地區(qū)必然會有與之相適應的電子信息產業(yè)，集成電路產業(yè)是電子信息產業(yè)的核心，是支撐社會經濟和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產業(yè)。目前全球芯片主要應用于通信、計算機、消費電子、汽車、工業(yè)和政府機構六大領域。以信息技術為核心的電子信息產業(yè)支撐過去二十多年半導體芯片產業(yè)發(fā)展，全球半導體銷售額從1999年的1494億美元增加到2019年的4123億美元，年均復合增長率為5.21%。當前全球正處于新一輪科技和產業(yè)革命的關鍵期，以高端芯片為基礎的新一代信息技術對國家整體發(fā)展非常重要，事關國家網絡安全、信息安全。在新一輪科技和產業(yè)革命驅動下，未來以人工智能、量子計算、5G、物聯網、大數據、云計算、區(qū)塊鏈等技術為核心的新興產業(yè)將是芯片應用的主戰(zhàn)場。
以半導體芯片技術為核心的信息技術是過去幾十年全球經濟發(fā)展的推手，在新一輪科技和產業(yè)革命中，仍將是全球經濟發(fā)展的重要推動力和維護國家安全的重要抓手。根據美國半導體產業(yè)協(xié)會（SIA）統(tǒng)計，2020年全球芯片銷售總額達到4390億美元，從地區(qū)來看，美國芯片制造商的銷售額占總體銷售額的47%。半導體是為我們今天使用的許多尖端數字設備提供動力的關鍵技術載體。隨著自主駕駛、人工智能（AI）、5Ｇ和物聯網等新興技術的持續(xù)發(fā)展，全球半導體行業(yè)將在未來十年繼續(xù)保持強勁增長。
構建國內半導體芯片產業(yè)技術創(chuàng)新共同體，突破半導體高端芯片制造關鍵核心技術短板，穩(wěn)步推進半導體芯片產業(yè)高端化和國產化進程
半導體芯片產業(yè)是高資本和R&D經費投入、工藝技術復雜的全球化產業(yè)鏈分工的競爭性產業(yè)。世界各地高度專業(yè)化的公司和機構在全球產業(yè)鏈、供應鏈和價值鏈上的廣泛合作和研究基礎設施復雜整合的基礎上形成各具優(yōu)勢的六大地區(qū)板塊：美國、韓國、日本、臺灣、歐洲和中國大陸。其中，美國處于全球領先，臺灣先進芯片全球領先，歐洲光刻機獨樹一幟，中國正在奮起直追。芯片行業(yè)發(fā)展產品制造和升級換代既需要強大的基礎科學、技術科學和工程技術的支持，也需要默會知識的支撐。因此，要建立全產業(yè)鏈半導體芯片產業(yè)，滿足高端芯片需求，需要大規(guī)模研發(fā)投入和資本支出，高質量人才儲備，持續(xù)的經驗積累，強大的制造業(yè)基礎。這些都不是短期突擊可以實現的，需要長期不懈的努力。
半導體芯片產業(yè)作為新工業(yè)革命時代的基礎性和先導性產業(yè)，關乎國家信息安全和科技地位，是衡量一個國家現代化進程和綜合國力的重要標準。2018年以來，半導體芯片行業(yè)持續(xù)升級的緊張關系在中美摩擦中占據了十分突出的地位。美國政府以“國家安全”為借口在2019年、2020年對我國企業(yè)實施了一系列出口管制，限制華為和其他中國實體獲得含有美國技術的半導體，到2021年3月，這些出口控制覆蓋整個半導體芯片供應鏈，不僅阻止中國實體采購美國半導體芯片和設備，而且阻止中國企業(yè)從美國境外供應商進口。
美國對中國半導體技術的封鎖，既是挑戰(zhàn)，也是機遇。從長期看，美國的封鎖將推動我國積極推進半導體技術的國產化進程，使得中國可以充分利用國內巨大的市場規(guī)模優(yōu)勢，推動國內半導體產業(yè)技術快速迭代創(chuàng)新，從而加快高端半導體芯片技術的國產化和本土化進程。在新發(fā)展階段，我們要化被動為主動，加快半導體芯片產業(yè)技術創(chuàng)新，突破半導體芯片產業(yè)鏈關鍵核心技術瓶頸，穩(wěn)步推進半導體芯片產業(yè)的高端化、國產化和本土化進程，提高國內半導體芯片的自給率，為未來產業(yè)發(fā)展提供堅實的基礎。
習近平總書記在今年5月28日召開的兩院院士大會和中國科協(xié)第十次全國代表大會上強調，“科技攻關要堅持問題導向，奔著最緊急、最緊迫的問題去”?？倳浽谥v話中指出了要全力攻堅的關鍵核心技術和前瞻性部署的戰(zhàn)略性項目，其中就包括了高端芯片和集成電路這兩個關鍵核心技術和前沿領域。
國家惟有不斷創(chuàng)新，方能長盛不衰。創(chuàng)新是國家經濟持續(xù)增長的不竭動力。在當今日趨激烈的國際科技競爭環(huán)境中，科技創(chuàng)新對我國來說，不僅是發(fā)展問題，更是生存問題。在新發(fā)展階段，立足全球大國科技創(chuàng)新競爭和地緣政治博弈的新態(tài)勢，著眼于中國未來關鍵產業(yè)發(fā)展和國家安全大局，要全力推進半導體芯片關鍵核心技術創(chuàng)新，加快完善國內半導體芯片產業(yè)鏈和供應鏈體系，穩(wěn)步推進半導體芯片產業(yè)高端化進程，有效滿足未來產業(yè)發(fā)展對高端芯片的需求。
為實現這一目標，需要在宏觀層面上，建立政府支持、市場主導的半導體芯片產業(yè)創(chuàng)新驅動機制，政府要通過有效的制度創(chuàng)新，完善和優(yōu)化市場主體技術創(chuàng)新環(huán)境和激勵機制；在中觀層面上，構建以行業(yè)協(xié)會和上中下游龍頭企業(yè)為核心，大學和科研機構廣泛參與，金融機構和下游用戶強力支持的“政府—產業(yè)企業(yè)—大學/科研院所—金融資本—下游用戶”一體化的半導體產業(yè)和技術創(chuàng)新共同體，推動產業(yè)技術創(chuàng)新，助力企業(yè)家創(chuàng)業(yè)，完善半導體高端芯片產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)；在微觀層面上，建立有效的創(chuàng)業(yè)投資體系，支持各類市場經濟主體開展芯片技術創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。
在半導體芯片技術創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)構建中，政府主要作用是制定行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，協(xié)調各方行動，通過人才培訓、知識產權保護、資本生態(tài)建設等創(chuàng)新基礎設施投資優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境，為基礎研究提供資金支持。大學和科研機構主要通過基礎研究和應用研究，為企業(yè)技術創(chuàng)新提供創(chuàng)新基礎設施支持。企業(yè)和企業(yè)家是產業(yè)的基本構成，是技術創(chuàng)新的主體，在創(chuàng)新中，大中型企業(yè)和企業(yè)家在創(chuàng)新中發(fā)揮不同作用，共同促進產業(yè)創(chuàng)新。金融資本主要是指以創(chuàng)業(yè)投資為核心、政府和社會資本協(xié)同發(fā)展創(chuàng)新投資體系，支持具有冒險精神的企業(yè)家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。下游用戶主要通過產品使用、協(xié)同開發(fā)、生態(tài)構建和信息反饋為企業(yè)的產品改進和迭代創(chuàng)新提供支持。特別是在產業(yè)發(fā)展早期階段，如果沒有用戶的使用，創(chuàng)新難以推進。因此，政府采購對于半導體芯片技術創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的構建也至關重要。
依托“長三角科技創(chuàng)新共同體”，打造半導體高端芯片技術創(chuàng)新高地，賦能未來產業(yè)發(fā)展，助力經濟高質量發(fā)展
過去幾十年，半導體技術在信息產業(yè)發(fā)展以及全球經濟增長中發(fā)揮了十分重要的作用。如今，隨著數字經濟時代全面到來，人類社會進入數字化和智能化新時代。在新時代，半導體芯片產業(yè)所具備的價值已經遠遠超出其經濟意義，成為全球各國競爭的關鍵賽道。世界各國都在加大先進半導體芯片技術和先進制程半導體芯片的投資力度，以期搶占新一輪科技制高點，為人工智能、量子計算、先進通信技術、物聯網、區(qū)塊鏈等未來產業(yè)發(fā)展提供堅實的技術基礎。
據SIA數據，2020年中國半導體行業(yè)市場規(guī)模為1517億美元，占全球比重34.5%，是全球最大半導體消費國。根據中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2020年我國集成電路產業(yè)銷售額為8848億元，同比增長17%。另據國家統(tǒng)計局數據顯示，我國芯片制造業(yè)保持高速增長，近5年復合增長率高達18.68%。海關總署統(tǒng)計，2020年我國集成電路進口金額為3500.4億美元，出口額僅為1166億美元，進出口貿易差高達2334.4億美元，較2019年的2039億美元進一步擴大。2019年，我國芯片自給率僅為30％。目前，我國集成電路主要有四個產業(yè)集聚區(qū)，分別是以上海為中心的長三角、以北京為中心的環(huán)渤海、以深圳為中心的泛珠三角和以武漢、成都為代表的中西部區(qū)域。其中，長三角的集成電路產業(yè)規(guī)模占據了全國的半壁江山。
長三角是我國半導體芯片產業(yè)的重要聚集地，具有相對成熟的產業(yè)生態(tài)，芯片產業(yè)規(guī)模占據全國半壁江山，在推進我國芯片產業(yè)高端化中處于十分重要的地位。從全國看，以上海為核心的江浙滬皖三省一市是目前中國半導體芯片產業(yè)基礎最扎實、產業(yè)鏈最完整、技術最先進的區(qū)域，目前已經初步形成上海的全產業(yè)鏈、江蘇的封測、安徽的制造、浙江的設計各有側重的產業(yè)鏈和供應鏈分工格局。上海集聚了中芯國際、華虹宏力、華力微電子、華大半導體、紫光展銳、上海微電子裝備、中微公司、盛美半導體等多家知名企業(yè)，涵蓋了設計領域和制造領域。江蘇是我國集成電路產業(yè)起步較早的地區(qū)之一。在一系列政策支持下，江蘇連續(xù)多年集成電路產量和產值規(guī)模均位居全國首位。據國家統(tǒng)計局和江蘇省國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報，2020年江蘇省生產芯片836.5億塊，占全國總產量的32%；貢獻的增量超過全國總增量的一半。目前江蘇省已經形成涵蓋電子設計自動化（EDA）、設計、制造、封裝、設備、材料等芯片細分產業(yè)較為完整的產業(yè)鏈，并匯聚了一批知名芯片企業(yè)。江蘇省在芯片封測領域優(yōu)勢明顯，有世界排名前三的長電科技，EDA軟件開發(fā)企業(yè)Cadence和華大九天以及通富微電子等知名企業(yè)，吸引了國際光刻機巨頭ASML在無錫開設光刻設備技術服務基地；在芯片設計行業(yè)有展訊半導體、鵬芯微、兆芯、芯動科技等；制造領域有華虹半導體、SK海力士、華潤微電子、臺積電、紫光存儲等企業(yè)開設的生產基地。
2020年12月20日科學技術部發(fā)布的《長三角科技創(chuàng)新共同體建設發(fā)展規(guī)劃》中明確規(guī)定建設“長三角科技創(chuàng)新共同體”需要立足區(qū)域創(chuàng)新資源稟賦，形成區(qū)域一體化創(chuàng)新發(fā)展新格局；著力提升區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新能力，打造全國原始創(chuàng)新高地和高精尖產業(yè)承載區(qū)，努力建成具有全球影響力和競爭力的長三角科技創(chuàng)新共同體，是國家推進“長三角科技創(chuàng)新共同體”建設的基本目標。長三角作為我國半導體芯片產業(yè)和科技創(chuàng)新資源的主要集中地，國內半導體芯片產業(yè)鏈許多重要的企業(yè)均集聚于此，占據全國集成電路產業(yè)的半壁江山，在我國半導體芯片產業(yè)發(fā)展中處于十分重要的地位。
要充分發(fā)揮“長三角”半導體芯片產業(yè)集聚優(yōu)勢和區(qū)域科技創(chuàng)新資源基礎，加強區(qū)域經濟和科技創(chuàng)新協(xié)同，發(fā)揮半導體芯片產業(yè)龍頭的帶動作用，依托長三角集成電路產業(yè)鏈聯盟，推動國內半導體芯片制造高端化進程，打造長三角半導體芯片技術創(chuàng)新和產業(yè)集群。2021年5月27日長三角科技創(chuàng)新共同體辦公室正式掛牌，并宣布建立長三角集成電路、生物醫(yī)藥、人工智能和新能源汽車四大產業(yè)鏈聯盟，以鍛造有全球競爭力和影響力的長三角產業(yè)鏈共同體。產業(yè)鏈聯盟的建立無疑有助于推進高端芯片國產化進程，為未來產業(yè)發(fā)展提供有效支持。
面對世界百年未有之大變局，大國科技競爭日趨激烈，全球產業(yè)鏈、供應鏈和價值鏈區(qū)域化發(fā)展格局風起云涌。應從以下五個方面著手，打造半導體高端芯片技術創(chuàng)新高地，賦能未來產業(yè)發(fā)展，培育我國未來經濟增長新動能。
首先，立足新發(fā)展階段，貫徹新發(fā)展理念，長三角地區(qū)要加快“長三角科技創(chuàng)新共同體”的進程。依托區(qū)域內科技創(chuàng)新資源和人才資本優(yōu)勢，以半導體芯片產業(yè)制造關鍵技術“卡脖子”問題為突破口，構建“政產學研金用”半導體芯片產業(yè)創(chuàng)新生態(tài)。
其次，以半導體芯片產業(yè)龍頭企業(yè)為核心，構建長三角芯片技術創(chuàng)新聯盟。依托新成立的半導體芯片產業(yè)鏈聯盟，加強產業(yè)鏈合作和協(xié)同創(chuàng)新，縮短學習曲線，加快芯片產業(yè)高端化進程，縮小與國際先進水平差距。
第三，建立面向全球的長三角半導體芯片科技創(chuàng)新開放合作平臺。加強新一代半導體芯片技術研究，構建全產業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)，補強半導體芯片產業(yè)的關鍵短板，搶占未來半導體芯片技術制高點，做精、做專、做強、做大長三角半導體芯片產業(yè)集群。
第四，穩(wěn)步推進長三角半導體芯片產業(yè)高端化進程。把長三角鍛造成有全球影響力和競爭力的半導體芯片產業(yè)發(fā)展高地，增強產業(yè)鏈供應鏈自主可控力，賦能對國家中長期經濟發(fā)展至關重要的關鍵未來產業(yè)發(fā)展。
最后，突破關鍵核心技術瓶頸，補齊國內半導體芯片產業(yè)鏈短板。鍛造后摩爾時代的“殺手锏”技術，發(fā)揮長三角在構建新發(fā)展格局和建設現代化產業(yè)強國中的關鍵推動作用。
【本文作者為中國人民大學長江經濟帶研究院高級研究員】
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責編：程靜靜
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